多异瓢虫对亚麻蚜的捕食量和功能反应研究
近年来,随着胡麻连片种植面积的扩大,亚麻蚜发生和危害呈现逐年上升趋势,不断加大用药量不仅使得亚麻蚜产生了耐药性,也使得胡麻籽因过多使用农药而品质下降。瓢虫是亚麻蚜的主要天敌之一,对亚麻蚜具有较强的自然抑制作用。本试验通过对多异瓢虫捕食亚麻蚜的数量和功能反应的测定,为正确评价多异瓢虫对亚麻蚜的抑制作用和充分利用多异瓢虫控制亚麻蚜的危害提供科学依据。在2013—2014年采用相同的试验设计和研究方法,进行了探索研究,取得了比较一致的研究结果。
(一)试验设计
供试虫源:供试的瓢虫采自科研基地,捕回后,在室内饥饿24h后选择行动敏捷,大小相似的个体参试。亚麻蚜连同植株一同带回室内,挑取基本一致的高龄若蚜或成蚜。
(二)试验方法
1.瓢虫捕食功能反应的测定
在直径为9 cm的培养皿中放入新鲜胡麻嫩叶,用脱脂棉球保湿,接入亚麻蚜虫,密度设置为40,60,80,120,160头/皿,每一密度设4次重复,每皿引入多异瓢虫1头,放入(25±0.2)℃、光周期为12(L):12(D)的人工气候箱中,24h后观察记载各培养皿中剩余的蚜虫量和自然死亡的亚麻蚜头数,测定天敌的日捕食量,并以自然死亡率校正,建立Holling-Ⅱ型反应模型。
2.瓢虫密度对捕食功能反应影响的测定
多异瓢虫密度设为1、2、3、4、5头/皿,亚麻蚜密度设为120头/皿,设4次重复,放入(25±0.2)℃、光周期为12(L):12(D)的人工气候箱中,24h后观察记载各培养皿中剩余的亚麻蚜量,分析瓢虫不同密度对捕食率的影响,建立Hassel-Ⅱ型捕食效应模型。
(三)数据处理
检查对照组猎物数目,计算猎物的自然死亡率,试验组校正捕食量=(猎物投放数-剩余活虫数)-自然死亡率×猎物投放数)。
用加权最小二乘法拟合Holling圆盘方程:Na=aNT/(1+ThaN),式中Na表示被捕食的猎物;N表示猎物初始密度;a表示捕食者对猎物的瞬间攻击率;Th表示处理时间;T表示猎物暴露给捕食者的时间。
干扰反应试验结果用Hassell-Varley的干扰反应模型:E=QP-m,式中,E表示捕食率;Q表示寻找系数;m表示干扰参数;P表示捕食者密度。
(四)结果(2013年)
1.瓢虫捕食亚麻蚜的功能反应
表1-4-11 瓢虫捕食亚麻蚜的功能反应结果
从表1-4-11可以看出,将亚麻蚜的虫口密度设置为40、60、80、120、160头/皿,多异瓢虫1头/皿时,通过观察多异瓢虫捕食亚麻蚜24.50~131.75头/天。从多异瓢虫捕食亚麻蚜数量的曲线图可以看出,在多异瓢虫数量固定不变的情况下,随亚麻蚜群体密度的增加多异瓢虫捕食亚麻蚜的数量也随之增加,即亚麻蚜群体密度为40~160头/皿时,多异瓢虫捕食亚麻蚜的数量与亚麻蚜群体密度成正相关。但当亚麻蚜群体密度增加到120头/皿以后,多异瓢虫捕亚麻蚜数量增加的速度渐趋缓慢,这种捕食行为符合Holling(1959)提出的Ⅱ型功能反应,可用圆盘方程施Na=aNT/(1+ThaN)对数据进行拟合,用最小二乘法拟合后的功能反应方程为1/Na=1.5034/N+0.0397,多异瓢虫对亚麻蚜的瞬时攻击率为0.6651,处理时间为0.0397d/头。
不同蚜虫密度的瓢虫捕食量
多异瓢虫不同密度的捕食率
2.天敌密度对捕食功能反应的影响
由图可知,随着多异瓢虫的数量(1~5头/皿)的增加,多异瓢虫总的捕食亚麻蚜的数量增加,但平均每一头多异瓢虫的捕食亚麻蚜的数量(80.63%~56.46%)却在下降,说明在一定的捕食空间亚麻蚜群体虫口密度不变的情况下,多异瓢虫的捕食亚麻蚜数量随自身密度的增加而捕食率下降。
(五)试验结果(2014年)
1.多异瓢虫捕食功能反应的测定结果
表1-4-12 多异瓢虫捕食亚麻蚜的功能反应结果
从表1-4-12可以看出,将亚麻蚜的虫口密度设置为40、60、80、120、160头/皿,多异瓢虫1头/皿时。通过观察多异瓢虫捕食亚麻蚜23.00~109.50头/天。从多异瓢虫捕食亚麻蚜数量的曲线图可以看出,在多异瓢虫数量固定不变的情况下,随亚麻蚜群体密度的增加多异瓢虫捕食亚麻蚜的数量也随之增加,即亚麻蚜群体密度为40~160头/皿时,多异瓢虫捕食亚麻蚜的数量与亚麻蚜群体密度成正相关。但当亚麻蚜群体密度增加到120头/皿以后,多异瓢虫捕亚麻蚜数量增加的速度渐趋缓慢,这种捕食行为符合Holling(1959)提出的Ⅱ型功能反应模型。因此使用Holling-Ⅱ型圆盘方程进行拟合,1/Na=0.5054/N+0.0039,求得多异瓢虫对亚麻蚜的瞬间攻击率是1.9786;多异瓢虫对亚麻蚜的处理时间0.0039 d/头。
不同蚜虫密度的瓢虫捕食量
瓢虫不同密度下的捕食率
2.多异瓢虫密度对捕食功能反应的影响测定结果
由上图可知,随着多异瓢虫密度(1~5头/皿)的增加,多异瓢虫总的捕食量增加,但平均每一头多异瓢虫的捕食量(83.96%~57.71%)在下降,说明在捕食空间亚麻蚜密度不变的情况下,多异瓢虫的捕食量随自身密度的增加而下降。
综合2年试验结果,分析认为,多异瓢虫捕食亚麻蚜的数量与亚麻蚜群体密度(40~160头/皿)成正相关,但当亚麻蚜群体密度增加到(120头/皿)以后,多异瓢虫的捕亚麻蚜数量增加的速度渐趋缓慢,这种捕食行为符合Holling(1959)提出的Ⅱ型功能反应模型。每头多异瓢虫昼夜最大捕食亚麻蚜的理论数量为256头,对亚麻蚜有较强抑制能力。试验的各项参数表明,多异瓢虫对亚麻蚜的攻击能力、搜索能力、寻找效应均较强。根据田间调查观测,多异瓢虫在胡麻田间出现的时间和群体密度与亚麻蚜的发生消长动态趋势基本一致。因此,多异瓢虫是抑制亚麻蚜的重要天敌资源,应注意保护利用。